徐婉明，鄧偉鑄

（1.國家海洋局南海規(guī)劃與環(huán)境研究院，廣東廣州510300；2.珠江水資源保護科學(xué)研究所，廣東廣州510611）

1 引言

熱帶氣旋是發(fā)生在熱帶、亞熱帶地區(qū)海面上的氣旋性環(huán)流，是地球物理環(huán)境中最具破壞性的天氣系統(tǒng)之一[1]。強烈的熱帶氣旋，不但形成狂風(fēng)、巨浪，而且往往伴隨發(fā)生暴雨、風(fēng)暴潮，造成嚴重的災(zāi)害。據(jù)統(tǒng)計，全球每年平均發(fā)生80～100個熱帶氣旋，帶來60～70億美元的經(jīng)濟損失和1.5～2.0萬人死亡[2]。

廣東省位于我國經(jīng)濟最發(fā)達、人口最稠密的東南沿海地區(qū)，由于其特殊和復(fù)雜的地理環(huán)境，廣東省經(jīng)常遭受熱帶氣旋的襲擊，造成全省國民經(jīng)濟和人民生命財產(chǎn)重大損失。熱帶氣旋已成為廣東省發(fā)生最頻繁、影響最嚴重的自然災(zāi)害。因此，對廣東省登陸的歷史熱帶氣旋資料進行統(tǒng)計，分析廣東省登陸熱帶氣旋的特征及其影響，對廣東省區(qū)域發(fā)展規(guī)劃和防災(zāi)減災(zāi)政策制定具有重大的意義。

國內(nèi)外眾多學(xué)者已對西北太平洋熱帶氣旋的生成、結(jié)構(gòu)特征、移動路徑、登陸過程、時空分布以及熱帶氣旋與其他系統(tǒng)相互作用等方面進行了大量研究、探討，但結(jié)論、方法不盡相同[3-9]。楊亞新等[10]利用西北太平洋2006—2015年的熱帶氣旋資料，對其生成源地、生成頻數(shù)、移動路徑、移動速度、登陸情況、大風(fēng)范圍和波浪特征等進行了全面分析；顧成林等[11]利用JTWC（Joint Typhoon Warning Center，聯(lián)合臺風(fēng)警報中心）的熱帶氣旋資料、NCEP/DOE（National Centers for Environmental Prediction/Department of Energy，美國國家環(huán)境預(yù)報中心/美國能源部）再分析的風(fēng)場資料以及UMD（University of Maryland，美國馬里蘭大學(xué)）和TAMU（Texas A&M University，德州農(nóng)工大學(xué)）的海溫資料探討了全球變暖背景下1951—2015年西北太平洋熱帶氣旋活動變化的時空特征；周群等[12]研究指出，2017年7月西北太平洋熱帶氣旋的活動異常很可能源于同期異常強的北極濤動的影響，北極濤動可以通過改變東亞-西北太平洋上空局地經(jīng)圈環(huán)流，引起西太平洋副熱帶高壓和西風(fēng)環(huán)流位置和強度的變化；楊呂玉慈等[13]研究發(fā)現(xiàn)，季風(fēng)槽區(qū)的高低層環(huán)流形式配合垂直風(fēng)切變及對流層暖濕空氣，導(dǎo)致熱帶氣旋的生成位置在冷暖事件中發(fā)生變化，強臺風(fēng)和超強臺風(fēng)在暖事件年生成位置偏東偏南，在冷事件年生成位置偏西偏北。縱觀前人對西北太平洋熱帶氣旋的研究成果，針對登陸廣東省沿海地區(qū)熱帶氣旋的研究較少。因此本文基于長時間（1949—2017年）的中國氣象局（China Meteorological Administration，CMA）熱帶氣旋資料，統(tǒng)計分析登陸我國廣東省沿海地區(qū)的熱帶氣旋的活動規(guī)律、時空分布特征及災(zāi)害損失情況，以期提高廣東省熱帶氣旋災(zāi)害防御能力和減災(zāi)水平。

2 資料與方法

本研究所用的1949—2017年廣東省登陸熱帶氣旋資料（包含熱帶氣旋編號、名稱、時間、強度、中心位置、中心最低氣壓和風(fēng)速等）來自上海臺風(fēng)研究所整編的熱帶氣旋最佳路徑數(shù)據(jù)集[14]，1994—2016年廣東省重大熱帶氣旋災(zāi)害資料（包含直接經(jīng)濟損失、受災(zāi)人口、死亡人數(shù)以及房屋、農(nóng)作物、水產(chǎn)養(yǎng)殖、公路基面、輸電線路、堤防、水庫、水閘等災(zāi)損情況）來自《廣東省防災(zāi)減災(zāi)年鑒》?；谝陨腺Y料，運用數(shù)學(xué)統(tǒng)計、線性回歸、曲線擬合等方法分析廣東省登陸熱帶氣旋的時空分布特征及其影響。

本文統(tǒng)計的廣東省登陸熱帶氣旋是指中心登陸廣東省沿海地區(qū)的熱帶氣旋，含再次登陸和副中心登陸；廣東省近岸島嶼不作為登陸地點處理，廣東省內(nèi)多次登陸的僅將首次登陸的地級市作為登陸地點處理。熱帶氣旋登陸時刻的強度等級按照《熱帶氣旋等級》（GB T 19201—2006）劃分。

3 登陸熱帶氣旋特征分析

3.1 年頻數(shù)分布

根據(jù)CMA熱帶氣旋最佳路徑數(shù)據(jù)資料，1949—2017年69 a期間，共有247個熱帶氣旋登陸廣東省，平均每年3.6個。魏娜等[15]對1949—2008年登陸我國的熱帶氣旋進行統(tǒng)計后發(fā)現(xiàn)廣東省登陸的熱帶氣旋數(shù)量最多。按年份對廣東省登陸的熱帶氣旋進行統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，1949—2017年每年均有熱帶氣旋登陸廣東省，但登陸個數(shù)存在較大年際差異（見圖1）：年登陸最多的為7個，分別出現(xiàn)在1952年和1967年；年登陸最少的為1個，分別出現(xiàn)在1956年、1969年、1997年、2004年、2005年、2007年和2010年；年登陸個數(shù)最大值是最小值的7倍。對年登陸廣東省的熱帶氣旋統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行線性擬合，結(jié)果顯示，廣東省登陸熱帶氣旋的年頻數(shù)呈現(xiàn)下降的趨勢（見圖1）。

研究發(fā)現(xiàn)，1949—2017年間發(fā)生在西北太平洋的熱帶氣旋頻數(shù)呈現(xiàn)出顯著的年際和年代際變化，并有一定的減少趨勢；其中生成頻數(shù)最多的3年是1967年55次、1971年53次和1970年50次[16]。雖然西北太平洋生成熱帶氣旋頻數(shù)較多時會增加廣東省登陸熱帶氣旋頻數(shù)的可能（如1967年），但對1949—2017年間廣東省登陸熱帶氣旋和西北太平洋生成熱帶氣旋的年頻數(shù)進行線性相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，西北太平洋生成熱帶氣旋年頻數(shù)與登陸廣東省熱帶氣旋年頻數(shù)無顯著的相關(guān)關(guān)系（見圖2）。

圖1 登陸廣東省熱帶氣旋的年分布

3.2 月頻數(shù)分布

從廣東省登陸熱帶氣旋個數(shù)的月份分布變化（見圖3）來看，除了1月、2月和3月外，其余各月都有熱帶氣旋登陸。其中7—9月是熱帶氣旋登陸的高頻期，占全年登陸總數(shù)的74%，其前后月份熱帶氣旋登陸數(shù)量明顯減少，4月和12月僅有1個熱帶氣旋登陸。廣東省登陸的熱帶氣旋最早出現(xiàn)在4月，最晚出現(xiàn)在12月；其中最早登陸的熱帶氣旋是2008年的“浣熊”，于2008年4月19日登陸陽江市，屬于二次登陸；最晚登陸的熱帶氣旋是1974年的“艾爾瑪”，于1974年12月2日登陸江門市，屬于直接登陸。從月登陸廣東省的熱帶氣旋統(tǒng)計數(shù)據(jù)的平滑曲線可以看出，廣東省各月登陸熱帶氣旋個數(shù)近似呈正態(tài)分布。另外，熱帶氣旋登陸時間統(tǒng)計結(jié)果顯示，1966年全年3個登陸廣東省的熱帶氣旋，均集中在7月登陸，是登陸時間最為集中的一年。

成曄等[16]對1949—2017年間西北太平洋熱帶氣旋的季節(jié)分布進行統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，西北太平洋生成的熱帶氣旋春冬兩季少，夏秋兩季多，主要集中在夏季發(fā)生。這一西北太平洋熱帶氣旋生成的季節(jié)分布特征與廣東省登陸熱帶氣旋的季節(jié)分布特征基本一致。本文對1949—2017年間廣東省登陸熱帶氣旋和西北太平洋生成熱帶氣旋的月頻數(shù)進行線性相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，西北太平洋生成熱帶氣旋月頻數(shù)與登陸廣東省熱帶氣旋月頻數(shù)有較大的相關(guān)關(guān)系（見圖4）。

圖2 廣東省登陸與西北太平洋生成的熱帶氣旋年頻數(shù)的相關(guān)性

圖3 登陸廣東省熱帶氣旋的月分布

圖4 廣東省登陸與西北太平洋生成的熱帶氣旋月頻數(shù)的相關(guān)性

3.3 生成源地分布

熱帶氣旋生成的源地，一般位于較低緯度，但又離赤道有一定緯距，以保證其生成洋面有足夠的能量條件和足夠的旋轉(zhuǎn)力條件[17]。統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，西北太平洋（含南海，赤道以北，東經(jīng)180°以西，下同）是全球熱帶氣旋發(fā)生頻數(shù)最多、分布范圍最廣的海域，1949—2017年間平均每年生成熱帶氣旋33.6個。登陸廣東省沿海市的熱帶氣旋全部來自西北太平洋，主要分布在南海北部和菲律賓以東洋面（見圖5）。在南海北部生成的熱帶氣旋，由于生成源地距離廣東省較近，從生成到影響甚至登陸廣東省的時間較短，強度增加變化較快，因此需要特別關(guān)注。

3.1神經(jīng)外科患者下呼吸道感染發(fā)生率高表1顯示,我院神經(jīng)外科醫(yī)院感染部位以下呼吸道感染為主,占77.97%,與氣管插管、呼吸機應(yīng)用有關(guān)。當(dāng)患者進行氣管內(nèi)插管或氣管切開、機械通氣時,呼吸道感染已成為常見的并發(fā)癥。常因為帶有病原體的分泌物吸入的結(jié)果,定植于呼吸機回路管道內(nèi)的細菌,隨著氣流形成的氣溶膠或通過污染的冷凝水倒流入氣道,而氣管插管等侵入性操作易損傷粘膜,影響纖毛清除功能,細菌極易與分泌物一起進入下呼吸道從而引起感染[3]。

根據(jù)日本氣象廳提供的ENSO（El Ni?o-Southern Oscillation，厄爾尼諾-南方濤動）指數(shù)，統(tǒng)計1949—2017年間17個厄爾尼諾年和16個拉尼娜年登陸廣東省熱帶氣旋的生成源地分布發(fā)現(xiàn)，厄爾尼諾年共有55個西北太平洋熱帶氣旋登陸廣東，生成源地分布在110.0°～165.1°E，5.3°～22.6°N，平均經(jīng)度為130.4°E，平均緯度為14.2°N；拉尼娜年共有54個西北太平洋熱帶氣旋登陸廣東，生成源地分布在111.6°～156.0°E，北緯4.7°～21.8°N，平均經(jīng)度為130.6°E，平均緯度為13.1°N（見圖5）?？傮w上看，1949—2017年間厄爾尼諾年和拉尼娜年登陸廣東省的熱帶氣旋頻數(shù)無較大差異，但厄爾尼諾年廣東省登陸熱帶氣旋生成源地的平均經(jīng)向軸線較拉尼娜年偏西，平均緯向軸線較拉尼娜年偏北。

圖5 登陸廣東省熱帶氣旋生成源地分布圖

圖6 登陸廣東省熱帶氣旋的空間分布

3.4 登陸點分布

除東莞市以外，廣東省其余13個沿海地級市均有熱帶氣旋登陸。其中湛江市登陸的熱帶氣旋最多，共72個，約占總數(shù)的30%；廣州市登陸的熱帶氣旋最少，69 a來僅兩個，分別為1971年的“露絲”和2017年的“洛克”；登陸湛江市的熱帶氣旋數(shù)量是登陸廣州市的36倍（見圖6）?？偟膩碚f，廣東省登陸的熱帶氣旋，在空間分布上粵西最多（47%），珠三角次之（31%），粵東最少（22%），表現(xiàn)出由西往東減少的趨勢。

對不同年代登陸廣東省各沿海地區(qū)的熱帶氣旋數(shù)量進行線性分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，20世紀50年代至2017年，粵東、珠三角和粵西沿海地區(qū)登陸熱帶氣旋數(shù)量均呈上升趨勢，其中珠三角的上升速率略大于粵西，而粵東的上升速度則較為平緩（見圖7）。這一變化趨勢只是更長時間尺度的年代際變化的一部分，關(guān)于廣東省不同沿海地區(qū)熱帶氣旋頻數(shù)的年代際變化特征還需要對更長時間的觀測資料進行分析，但觀測技術(shù)和儀器的發(fā)展變化使得準確確定廣東省各沿海地區(qū)熱帶氣旋的長期變化趨勢變得更加復(fù)雜和困難。

圖7 廣東省沿海地區(qū)登陸熱帶氣旋年代分布

圖8 登陸廣東省熱帶氣旋的強度分布

圖9 不同強度的廣東省登陸熱帶氣旋年代分布

3.5 強度分布

就廣東省登陸熱帶氣旋的強度而言，登陸最多的是強熱帶風(fēng)暴，共71次；其次是熱帶風(fēng)暴和臺風(fēng)，分別為53次和52次；熱帶低壓47次；強臺風(fēng)8次；登陸時達到超強臺風(fēng)級別的，僅有兩次，分別是2014年的“威馬遜”和2015年的“彩虹”（見圖8）。

廣東省登陸的臺風(fēng)以上等級熱帶氣旋中，從時間上看，20世紀50年代有1個強臺風(fēng)，60年代、70年代和80年代均未出現(xiàn)登陸時高于臺風(fēng)等級的熱帶氣旋，90年代有兩個強臺風(fēng)，2000—2017年有5個強臺風(fēng)和2個超強臺風(fēng)（見圖9）。有研究指出，受全球氣候變暖的影響，全球強臺風(fēng)、超強臺風(fēng)比例有增大的趨勢，但這一變化趨勢是否超出了自然變率的范圍仍然存在不確定性[18]。因此，廣東省登陸熱帶氣旋強度變化的長期趨勢以及全球變暖對其影響還有待進一步研究。

按地級市對廣東省登陸的熱帶氣旋強度進行統(tǒng)計，結(jié)果表明湛江市是臺風(fēng)及以上等級熱帶氣旋登陸的主要沿海城市，其中有兩個熱帶氣旋登陸時達到超強臺風(fēng)級別；中山市和廣州市登陸的熱帶氣旋登陸時中心風(fēng)速均較小，強度未達到臺風(fēng)等級；茂名市、陽江市、珠海市和汕尾市均有1個強臺風(fēng)登陸（見圖10）。

4 登陸熱帶氣旋災(zāi)害影響分析

熱帶氣旋災(zāi)害主要由其本身帶來的大風(fēng)、暴雨和風(fēng)暴潮造成，其中大風(fēng)是由于熱帶氣旋中心氣壓低、氣壓梯度大引起的，暴雨是由于熱帶氣旋具有充足的水汽和強烈的上升運動形成的，風(fēng)暴潮是由于熱帶氣旋的強大風(fēng)力和低氣壓導(dǎo)致的[19]。另外，熱帶氣旋帶來的暴雨和風(fēng)暴潮還可以引發(fā)洪澇、山崩、滑坡、泥石流、水土流失、內(nèi)澇、土壤鹽堿化等次生災(zāi)害，形成災(zāi)害鏈，從而增大了熱帶氣旋的危害程度[20]。熱帶氣旋災(zāi)害嚴重的區(qū)域一般發(fā)生在登陸點附近一帶。

圖10 廣東省不同強度登陸熱帶氣旋的空間分布

廣東省登陸熱帶氣旋的主要危害包括損害水稻、香蕉、甘蔗等農(nóng)作物；損毀堤防、水庫、水閘等水利工程；毀壞公路、鐵路、橋梁等交通設(shè)施；破壞供水、供電、通信等生命線工程；威脅海上航運、海洋捕撈、海洋石油開發(fā)等海上人員安全；影響鹽業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)等海洋利用活動。1996年15號強臺風(fēng)“莎莉”于9月9日登陸廣東省湛江市，登陸時中心最大風(fēng)力15級（50 m/s），中心最低氣壓935 hPa，是20世紀90年代登陸廣東省的最強臺風(fēng)；受“莎莉”的影響，廣東省受災(zāi)人口930.0萬人，死亡人數(shù)216人，倒塌房屋26.8萬間，農(nóng)作物受災(zāi)面積44.4萬公頃，水產(chǎn)養(yǎng)殖受損面積2.4萬公頃，損毀公路基面2 535 km、輸電線路1 659 km、通訊線路3 830 km，損壞水庫107座、堤防166 km、水閘344座，直接經(jīng)濟損失175.7億元[25]。2015年22號超強臺風(fēng)“彩虹”于10月4日登陸廣東省湛江市，登陸時中心最大風(fēng)力16級（52 m/s），中心最低氣壓935 hPa，是建國以來10月份登陸廣東省的最強臺風(fēng)；受“彩虹”的影響，廣東省佛山、中山、江門、陽江、茂名、湛江、肇慶、云浮等8市48個縣不同程度受災(zāi)，受災(zāi)人口458.0萬人，倒塌房屋7 246間，農(nóng)作物受災(zāi)面積54.1萬公頃，直接經(jīng)濟損失250.9億元，其中農(nóng)林牧漁業(yè)損失67.2億元，工業(yè)交通運輸業(yè)損失153.8億元，水利設(shè)施損失21.6億元[26]。

根據(jù)《廣東省防災(zāi)減災(zāi)年鑒》（1995—2017卷），被列入重大自然災(zāi)害事件的73個登陸廣東省的熱帶氣旋（熱帶風(fēng)暴及以上等級）共造成直接經(jīng)濟損失約2 180.52億元；其中1996年、2006年、2008年和2013—2015年的廣東省重大熱帶氣旋災(zāi)害產(chǎn)生的直接經(jīng)濟損失均超過150.00億元。對1994—2016年登陸廣東省熱帶氣旋造成重大災(zāi)害的直接經(jīng)濟損失統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行線性擬合，結(jié)果顯示，建國以來廣東省登陸的熱帶氣旋造成的直接經(jīng)濟損失有增加的趨勢（見圖11）。這一變化趨勢與廣東省沿海地區(qū)人口增長和社會經(jīng)濟發(fā)展密切相關(guān)。隨著全球氣候變暖、海平面上升、極端天氣的頻繁發(fā)生以及社會經(jīng)濟環(huán)境的愈加復(fù)雜化，熱帶氣旋災(zāi)害對沿海地區(qū)的影響也越來越大，因此，廣東省防臺減災(zāi)，尤其是對巨災(zāi)臺風(fēng)的風(fēng)險防御能力建設(shè)應(yīng)盡一步加強。

圖11 廣東省重大熱帶氣旋災(zāi)害直接經(jīng)濟損失

5 結(jié)論

通過以上分析，初步得到以下結(jié)論：

（1）廣東省登陸熱帶氣旋頻數(shù)年際變化較大，總體上呈下降趨勢。這一特征與西北太平洋生成的熱帶氣旋年頻數(shù)分布特征一致，但兩者無顯著相關(guān)關(guān)系；

（2）廣東省熱帶氣旋登陸的高峰期是7—9月，其前后月份熱帶氣旋登陸數(shù)量明顯減少；廣東省登陸熱帶氣旋和西北太平洋生成熱帶氣旋的月頻數(shù)存在較大的相關(guān)關(guān)系；

（3）登陸廣東省的熱帶氣旋全部來自西北太平洋，主要分布在南海北部和菲律賓以東洋面；厄爾尼諾年廣東省登陸熱帶氣旋生成源地的平均經(jīng)向軸線較拉尼娜年偏西，平均緯向軸線較拉尼娜年偏北；

（4）從空間上看，湛江市熱帶氣旋登陸頻次最高，汕尾市次之，廣州市最低；登陸廣東省的熱帶氣旋總體上表現(xiàn)出由西往東減少的趨勢；

（5）從強度上看，廣東省登陸最多的是強熱帶風(fēng)暴，其次是熱帶風(fēng)暴和臺風(fēng)，超強臺風(fēng)登陸頻數(shù)最少；其中臺風(fēng)及以上等級熱帶氣旋登陸的沿海城市主要集中在湛江市；

（6）熱帶氣旋登陸廣東省會對沿海地區(qū)的農(nóng)業(yè)、水利工程、交通運輸、海洋開發(fā)利用活動等生產(chǎn)不同程度的負面影響；1994—2016年廣東省登陸熱帶氣旋造成的直接經(jīng)濟損失超過2 000億元。